Modelowanie systemu odpylania spalin w elektrofiltrach

7 RYSZARD MACHNIK

Modelowanie systemu odpylania spalin w elektrofiltrach

Streszczenie

Modelowanie procesu odpylania spalin w elektrofiltrach ma na celu ustalenie takich parametrów pracy poszczególnych systemów wpływających na proces elek- trostatycznej separacji cząstek stałych ze spalin, które maksymalizowałyby skuteczność ich osadzania na elektrodach zbiorczych. Stosowane w przemyśle energetycznym elektrofiltry są konstrukcjami specjalistycznymi, projektowanymi do ściśle określonych technologii oraz kotłów energetycznych dostosowanych do własności paliw.

Elektrody ulotowe i zbiorcze elektrofiltru oraz system jego zasilania są

zdeterminowane przez konstrukcję urządzenia energetycznego, rodzaj spalanego

paliwa, a tym samym własności powstających spalin. Znaczący wpływ na przebieg

procesu osadzania warstwy pyłu na elektrodach zbiorczych ma ukształtowanie pola

elektrycznego w komorze elektrofiltru, wynikające z geometrii i konfiguracji

stosowanych elektrod emisyjnych. Przeprowadzone badania w zakresie identyfikacji

parametrów pyłów pochodzących ze spalania w kotłach energetycznych różnego

typu paliw stałych umożliwiły określenie charakterystycznych cech w zakresie ich

własności fizykochemicznych i elektrycznych. Na potrzeby pracy wykonano bada-

nia wpływu geometrii i konfiguracji przemysłowych elektrod ulotowych na ich

emisyjność. Przeprowadzono analizę wpływu zmian kształtu i rozmieszczenia ele-

mentów emisyjnych elektrod ulotowych oraz odległości pomiędzy elektrodami na

rozkład gęstość prądu na powierzchni elektrody zbiorczej. Korzystając z uzyska-

nych danych pomiarowych, zbudowano model umożliwiający dobór kształtu

i rozmieszczenia elektrod ulotowych w celu uzyskania najkorzystniejszych warun-

ków osadzania pyłów w elektrofiltrze. Opracowana metoda doboru geometrycznych

cech konstrukcyjnych i konfiguracji elektrod ulotowych elektrofiltrów stanowić

będzie narzędzie wspomagające etap projektowania nowych elektrofiltrów lub

modernizacji już istniejących. Tego typu procedur modelowania i doboru kon-

strukcji oraz podziałki elektrod ulotowych dotychczas nie stosowano w badaniach

i projektowaniu płytowych elektrofiltrów. Efektem badań jest rozszerzenie wiedzy

z obszaru zagadnień elektrostatycznych metod odpylania spalin, która będzie wy-

korzystywana w zastosowaniach przemysłowych.

8

RYSZARDMACHNIK

Modeling of dust removal system in electrostatic precipitators

Summary

The aim of the modeling of dust removal system in the electrostatic precipita- tors is to establish the most suitable work parameters of separate system components, having influence on electrostatic dust particle separation, to maximize efficiency of dust deposition on collecting electrodes. Processes of dust removal from the com- bustion gases need selection of suitable equipment due to diversity of physical and chemical properties of the aerosols to be cleaned. Electrostatic precipitators used in the energy industry are highly specialized and designed for specific technology, fuels and combustion boilers.

Corona electrodes as well as collecting electrodes and feeding supply system are determined by construction of energy production device, type of fuel and properties of resulting combustion gases. Distribution of an electric field in the precipitator chamber, resulting from the geometry and configuration of corona electrodes has significant influence on dust particle deposition on collecting elec- trodes.

Curried out research on identification of dusts coming from different solid state fuels combustion enable us to characterize them in extend to their physico- chemical and electrical parameters. The influence of geometry and configuration of industry corona electrodes on their emissivity was studied and presented in this book.

The analysis of influence of changes in shape and arrangement of emission elements of corona electrodes as well as distance between electrodes on distribu- tion and current density measured on collecting electrodes was curried out. Based on measured data mathematical model was build and used to find most favorable configuration and arrangement of the corona electrodes. Worked out method of selection of the geometric and configuration properties of corona electrodes will be the tool supporting designing of the new electrostatic precipitators and moderniza- tion the used one. This type of modeling procedure and selection construction parameters was not used in the study and designing of dry, sheet type electrostatic precipitators.

The effect of this work is to increase the knowledge from the electrostatic

method of dust removal, which can be used in industry application.